Software development for comprehensive energy planning tools in developing countries

Abstract

Este trabajo de fin de máster describe la programación de una herramienta en C++ para la planificación energética de países en desarrollo, centrándose en el cocinado limpio mediante el uso de combustibles limpios y dispositivos de cocinado eficientes. El objetivo es disminuir los múltiples problemas de salud provocados por las tecnologías tradicionales, la alta contaminación de combustibles como el carbón, y el elevado nivel de deforestación asociado con el uso de combustibles derivados de la madera. El proyecto está enmarcado en el Rwanda Integrated Clean Cooking Plan, desarrollado por el IIT en colaboración con el MIT para la ONG SE4All. En este trabajo se describe el modelado de la planificación del clean cooking, se detallan los algoritmos de optimización multivariable utilizados y se centra especialmente en la especificación de los datos de entrada y su organización. También se describe la arquitectura del módulo de planificación tecno-económica, detallando las clases principales utilizadas y sus relaciones, el tratamiento y la gestión de la información georreferenciada, la escritura de los ficheros de salida, y la representación de los resultados utilizando herramientas GIS. Se concluye que el desarrollo de la herramienta en C++ para la planificación energética permite tomar decisiones informadas y eficientes, integrando factores clave con gran accesibilidad y precisión. Además, el uso de herramientas GIS facilita la visualización espacial de los resultados, apoyando una planificación energética accesible y sostenible.

This master's thesis describes the programming of a tool in C++ for energy planning in developing countries, focusing on clean cooking through the use of clean fuels and efficient cooking appliances. The objective is to reduce the multiple health issues caused by traditional technologies, the high pollution from fuels such as coal, and the significant deforestation associated with the use of wood-derived fuels. This project is part of the Rwanda Integrated Clean Cooking Plan, developed by the IIT in collaboration with MIT for the NGO SE4All. This thesis describes the modelling of clean cooking planning, details the multivariable optimization algorithms used, and focuses particularly on the specification and organization of input data. It also describes the architecture of the techno-economic planning module, detailing the main classes used and their relationships, the processing and management of georeferenced information, the writing of output files, and the representation of results using GIS tools. It concludes that the development of the C++ tool for energy planning enables informed and efficient decision-making, integrating key factors with great accessibility and precision. Furthermore, the use of GIS tools facilitates the spatial visualization of the results, supporting accessible and sustainable energy planning.